Способ измерения отношения сигналов от внешнего фона и устройство для его осуществления”

Союз Соеетскни Соцналнстнцесних РеспублнкщдЗРбтввнМФ мвммтвт СССР пв делан мебрвтвнай я рткрытнй(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ, ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ СИГНАЛОВ ОТ ВНЕШНЕГО ФОНА т е длительны Целью. Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для измерения и контроля пропускания оптических систем и деталей фотоприемников, работающих с монохроматическим светом и содержащих в себе узко-,5 полосный интерференционный светофильтр (УИФ)Известен способ измерения отнсвцения сйгналов от; внешнего фона, прошедших1 О оптическую систему, включающую интерференционный светофильтр, в полосе фильтра и вне ее, состоящий в измерении сигналов, создаваемых световым пучком, прошедшим оптическую систему 111.Известно также устройство по реализации упомянутого способа, содержащее источник солнечного света, коллиматор, оптическую систему, включающую интерференционный светофильтр и фотоприемник 1.Известные способ и устройство характеризуются низкой точностью и трудоем ким процессом измерения. Известен также способ измерения отношения сигналов от внешнего фона, "прошедших оптическую систему, включающую интерференционный светофильтр, фотонриемник, в полосе интерференционного светофильтра и вне ее,заключающийся в измерении электрических сигналов, создавае мых световым пучком, прошедшим оптическую систему, а устройство, предназначенное для реализации этого способа, содержит источник света с солнечным спектром излучения, мопокроматор, кол-, лиматор, оптическую систему, включающую интерференционц светофильтр, два широкополосных отражателя и фотоприемник 2.Однако эти известный способ и устройс во имеют недостаточную точность, крого процесс измерения получаетс зобретения являются повышение ускорение процесса измерения. го направляют световой пучокренционный светофильтр под угтрируют электрический сигнал,684334 п 42 (дд) п р. 1па е 3 п и 3 лы от внешнегопрошедшие оптисистему в полонтерференционноготра и вне ее;,алы, соответствуюсветовым пучкам,едшим,интерференный светофильтр- сиги фона ческую 5 гдеГп 1 ск- коэ в максимуме п ченияГ с,х изм метре.На чертеже ь иведена схема уст ие прош цио Устройство рабм. Свето ает сп та 1 точеч- ыходит правл О ой так. тосоответствующий прошедшему через интерференционный светофильтр световому пучку, направляют отраженный от интерференционного светофильтра световой пучок подтем же углом на интерференционный светофильтр, регистрируют электрическийсигнал, соответствующий прошедшемусветовому пучку после однократного отражения, сравнивают полученные сигналыпо формуле прямо и после однократного отражения от интерференционного светофильтра;- максимальный коэффиО Хциент пропускания интерференционного светофильтра.В устройстве, реализующем способ, указанная цель достигается тем, что в него введены неселективный отражатель, устгчовленный перпендикулярно к отраженному от интерференционного светофильтра световому пучку две подвижные заслонки, перекрывающие измеряемые световые пучки, и светометрический шар, а интерференционный светофильтр установлен под углом к оптической оси,Предложенный способ основан на том, что интерференционный светофильтр является светоделителем с диэлектрическим покрытием, и отраженный от него. световой пучок дополняет прошедший (без учета обрезающего цветного свето фильтра) до падающего, Коэффициентъ пропускания УИФ в полосе пропускания и вне ее отличаются больше, чем на порядок. Если пространственно разделить отраженный от УИФ световой пучок от падающего и повернуть его точно на 180, то прошедший через УИФ светоовой пучок будет отличаться от первого прошедшего пучка только в полосе про.пускания УИФ. Вне полосы пропускания эти пучки будут отличаться на величину коэффициента пропускания, равную 0,1- 1,5%, вчем можно пренебречь.Измеряя сигналы на фотоприемнике от светового пучка, прошедшего через УИФ прямо ( Э ) и после отражения и оборачивания ( д), можно найти отношение сигналов от фоновой засветки фотоприемника светом, прошедшим в полосе пропускания УИФ ( Эп) и вне ее (ВП )п= (Д-Д 1пах ффициент пропускания УИФ олосы пропускания. Знаряются на спектрофотоУстройство для реализации предложенного способа состоит из источника света 1 с солнечным спектром излучения, кол-. лиматора 2, оптической системы 3, неселективного отражателя. 4, устанавливаемого в гнезде 5, УИФ 6, гне:-да 7, отражателей 8 й, 9 с широкопа "1 м покрытием, заслонок 10 и 11,алт метрического шара 12 и фотоприемника 13, Спектр излучения источника света 1 исправляется жидкостным или стеклянным светофильтром (не показан) до дневного света, Коллиматор 2 имеет в фокальнойплоскости точечную диафрагму (не показана). Оптическая система 3 устанавпивается в гнездо со снятым УИФ.от едующим обра,вой поток от источника нным спектром освещае ную диафрагму коллиматораиз него параллельным пучко Этот пучок проходит оптическую стему 3, отражается от отражателя 4 падает на УИФ 6, Отраженный светов пучок падает по нормали на отража 8 и возвращается на УИФ 6, проходи через него, попадает в светометричес шар 12 и вызывает сигнал на фотопр нике. Прошедший через УИФ 6 светов пучок отражается от отражателя 9 и же попадает в светометрический шар Заслонками 10 и 11 последовательно закрывают разделенные на УИФ 6 св вые пучки, а сигналы, снятые при эт5 684334с фотоприемника, обра;батывают по при-веденным формулам. формула изобретения 1. Способ измерения отношения сигналов от внешнего фона, прошедших опти ческую систему, включающую интерференционный светофильтр, фотоприемник, в полосе пропускания интерференционного светофильтра и вне ее, заключающийся в том, что измеряют электрические сиг- налы, создаваемые световым пучком, прошедшим оптическую систему, о тличающийся тем,что,сцелью повышения точности и ускорения процесса измерения, направляют световой пучок на интерференционный светофильтр под углом, регистрируют электрический сигнал, соответствующий прошедшему через интерференционный светофильтр световому пучку, направляют отраженный от интерференционного светофильтра световой пучок под тем же углом на интерференционный светофильтр, регистрируют электрический сигнал,. соответствующий. прошедшему световому пучку после однократного отражения, сравнивают полученные сигналы по формуле . где 3 и Э - сигналы от внешнего фо- П ВВна, прошедшие оптическую систему в полосе интерференциопного светофильтра и вне ее; 8 70 Эи б - сигналы, соответствующие световым пучкам,прошедшим интерференционный светофильтр прямо5 и после однократного отражения от интерференци. онного светофильтра;:"Г - максимальный коэффицивс хент пропускания интеро ференционного светофильтра,2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее .источник светас солнечным спектром излучения, коллиматор, оптическую систему, включающуюинтерференционный светофильтр, дваширокополосных отражателя и фотоприемник,отличающееся тем, чтовнего введены неселективный отражатель,установленный перпендикулярно к отраженному от интерференционного светофильтра световому пучку, две подвижныезаслонки, перекрывающие измеряемыесветовые пучки и светометрический шар,25,а интерференционный светофильтр установлен под углом к оптической оси,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. фурманШ. А, и др. Способ достизожения высокого пропускания отрезающего интерференционного фильтра в заданной области спектра, - Оптико-механическая промышленность, 1969, % 9,с, 50.352, Хомутова Л. А. О фоновом пропус кании узкополосных интерференционныхсветофильтров. - Оптико-механическаяпромышленность, 1974, % 9, с, 15-17.